煤矿井下生产作业环境恶劣，给开采工作的顺利进行增加了很大的难度。同时，给安全生产与人身安全也带来很大的威胁。为保障矿井能实现可持续的安全生产，首先就要提升井下通讯系统能力。只有实现矿井管理的信息化、综合化、智能化，才能确保安全生产目标的实现。通过建立无线通讯系统，可以实现井下与地面的无线覆盖，就能及时、灵活、准确地调度指挥生产，保障安全生产之需要。无线以太网技术的应用，也能使井下生产、作业更加安全、可靠，并能不断推动开采技术向自动化和智能化方向发展。
1.无线以太网技术简述
传统的有线以太网技术抗干扰能力和灵活性都差，无线以太网技术则具有高抗压能力、强灵活性、协议标准良好等特点。同时，在有关技术的支持下可进行语音、视频通讯。应用规范：包括频道聚合、直序列扩频和正交频分复用技术。可根据国家相关规定和要求应用，适时调整以太网工作频段。通讯内容包括：人员定位、工业自动化、移动通讯、安全监控、视频监控、应急通讯和系统组网等。
2.煤矿井下无线通讯系统的需求
①便于煤矿井下通讯。无线通讯系统应用在井下安检、生产管理和移动生产人员等与指挥调度中心的相互联系，可为生产、管理和援救提高通讯保障能力。②无线通讯系统总目标。就是通过建立Wi-Fi无线通讯系统，以更好地发挥通讯系统在安全生产中的作用，保障通讯联络、生产调度、协调指挥、应急处理和群体呼救等职能。③通讯全覆盖。以光纤网络和千兆工业以太环网为骨干，延伸以无线网络。在井下设立若干基站，通过无线通讯手段实现生产调度管理和信息交流等。无线通讯、人员定位与考勤管理、无线可视化、语音广播、井下传感器数据统一采集和综合处理。作为共用平台，可实现通讯、语音、广播、定位、视频、数据的多网合一。④实现井下手机与地面各类终端的通讯。实现井下手机间及与地面各类终端的通讯（电话、手机等）。利用平台可搭载无线移动可视化系统、人员定位系统、广播系统等。同时，又可为数据和其它拓展业务提供复用平台。
3.煤矿井下无线网技术的研究应用情况
当前煤矿井下通讯系统主要是有线通讯，该方式完成了大部分煤矿井下的生产监控、生产检测、人员定位和工业电视等传输。井下无线通讯主要是语音通讯方式，效率低，多模式通讯系统还不完善。无线技术包括感应通讯、漏泄通讯、透地通讯和大灵通通讯模式。感应通讯和透地通讯的信道容量太小，使得无线通讯无法防御电磁侵扰，可靠性极低，应用受阻。公用通讯网络中的PHS系统是矿用小灵通技术的来源，只能作为井下和地面无线通讯，它也存在一定的局限性。
4.煤矿井下无线网系统的总体要求
①信号全覆盖。井下各巷道、车场、采掘面及重要场所形成一个连续覆盖的网络，基站间无缝漫游。各基站安装点实现人员定位。②一体化矿井网络。全矿整合为一个可靠稳定的无线网络，支持无障碍漫游。③具备扩展性。系统具备网络扩展性，为下步信息化建设打基础，含扩展子系统的应用。④即插即用。便捷的网络，统一配置，便于管理。⑤高性能和高可靠，建设成本低。⑥系统频率为工业自由频段（2.4G），直接可用。
5.无线以太网技术在煤矿井下通讯系统中的具体应用
①语音通讯。在井下语音通讯技术中，无线以太网技术的使用很长时间了，但早期的功能简单。在应用VOIP的通讯技术体制中，结合以太网工作环境，技术得到改善应用后，使得无线以太网技术在煤矿通讯体系中获得了广泛的应用。再运用综合通讯技术后，无线和有线就实现了一体化，进而得到质的提升。②通讯结构。传统通讯，系统组网通常的结构是链形或星形的网络拓扑，其子系统单独构成网络。该网络拓扑结构宽带利用率低、可靠性差、抗灾性能差、运行维护不便等缺陷。如今对组网技术和无线网桥技术重视了，要求无线以太网的连接标准和有线网络的标准一致，这可使以太网的工业链接无缝隙。无线以太网能作为工业以太网的接入点，利用工业以太环网传输数据，实现资源合理利用。③子系统的拓展。通讯系统中的子系统也在不断拓展，现子系统连接都是链形或星形的拓扑结构方式，这样使有线通讯网络易受生产环境和位置等限制，电缆不便移动，线路缺乏、信号一碰就断。在进行煤矿作业时，将无线以太网应用其中，把适配器接入，再把无线以太网接到井下工业以太环网中，则可建立一套应用网络。④在系统组网中的应用。现在的通讯仍选网络拓扑结构，其各子系统也独立运行。这种系统抗灾能力非常差、可靠性低、运行难度大、宽带利用率低，给通讯系统的发展带来阻碍。现很多都选有线传输，但布置网络环境要求高，网络的运行难度也高，还要经常搬移，影响工作质量、效率。运用无线以太网技术，可以自身技术优势提升系统可靠性，运用井下的组网系统中方便。应用组网和无线网桥技术，可对无线通讯系统的组网进行专门建立，这可促进工业以太网的无缝连接。
6.煤矿井下通讯系统配置技术方案
(1)无线通讯系统设备配置。①机房设备：主要有监控主机、IP/PBX网络语音交换机、网络交换机、无线交换机、不间断电源构成。②井上设备：配置大基站和小基站，都与语音交换机连接。③井下设备：配置多台矿用隔爆兼本安型无线基站控制器(或无线交换机)，配天线。(2)矿用隔爆兼本安型无线网站配置。无线基站控制器(或交换机)和无线基站，分布在各关键点及紧急避险硐室等，连接在位置、接口等注意。(3)光缆铺设。基站控制器与基站之间可用MGTSV-12B型12芯阻燃单模光缆连接，井上下光电转换器间用MGTSV-24B型24芯阻燃单模光缆连接。短距离基站控制器与基站之间可用MHYV4×2×O.8型通讯电缆连接。
7.煤矿井下无线通讯系统实施后的预期目标
①建成先进的通讯平台。无线通讯系统能为用户提供统一的通讯平台，实现调度与行政通讯一体化、井上、井下通讯一体化、有线、无线一体化、通讯定位一体化及语音、视频图像和数据通讯的一体化。②系统无线通讯。它以地面语音服务器、核心交换机、地面用光端机、矿用本安基站、矿用本安环网交换机、矿用本安手机及光缆骨干网络构成，作为无线物联网系统的核心部分。③系统无线可视化。这需要在井上服务器机房增加配置视频服务器，无线摄像仪终端便可在井下任何有无线通讯基站信号覆盖的地方用。通过矿用本安基站和交换机、光缆骨干网络等，将视频上传到地面解码服务器，可在矿区内部网络中进行访问观看，还可在任何有互联网覆盖的地方使用电脑、手机等媒体设备访问与观看。④具有强大的业务支持能力。其无线通讯系统能提供丰富的增值业务，统一的业务平台也便于扩展。井下终端与井上的数据互传，可通过地面核心设备实现登陆互联网；接入固定话机，可实现有线无线一体化调度；软件升级后可实现彩信功能（视频通话）:如对在线设备监控、故障告警等通讯。⑤丰富的终端产品支持。无线通讯系统能提供丰富的终端产品。比传统井下通讯终端优越的多。手持终端有定位功能，还可接收调度短信、接听调度电话和实现紧急呼叫。⑥为井下通讯建立安全保障。无线通讯系统必须隔爆型，通过认证和MA认证。⑦提高了井下作业安全性与应急响应度。无线通讯系统还集成了调度、短信、定位和工单处理等多种附加功能（可实现对井下工作人员的实时监测、动态跟踪、隐患排查和突发事件响应）。
结语：无线以太网技术应用到煤矿井下通讯系统是发展趋势，是保障安全通讯和安全生产的需要，也是煤矿通讯系统向智能化和自动化方向发展的需要。
参考文献:
[1]陈林.无线通讯系统在矿井中的应用研究[J].当代化工研究，2020.01:80-81.
[2]姚炳军.煤矿通讯系统中应用无线以太网技术研究[J].通信设计与应用，2017.7:90-91.